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河南省小麦茎基腐病调查及优势病原分析 被引量：17
1
作者 胡海燕 董清峰 +4 位作者 李冬梅 周锋 刘起丽 刘明久 李成伟 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1802-1808,共7页
小麦茎基腐病(CR)是近年我国普遍发生的病害之一。为进一步明确河南省小麦CR的发生情况及优势病原种类,2019年对河南省11个小麦主产区的96个生产点进行了调查,并对采自田间典型症状植株上的病害开展了病原菌分离、形态鉴定、rDNA-ITS分... 小麦茎基腐病(CR)是近年我国普遍发生的病害之一。为进一步明确河南省小麦CR的发生情况及优势病原种类,2019年对河南省11个小麦主产区的96个生产点进行了调查,并对采自田间典型症状植株上的病害开展了病原菌分离、形态鉴定、rDNA-ITS分子鉴定及致病力分析。结果表明,除驻马店地区轻微发病外,其他10个地区均发病较重,田块发病率平均达78.85%,病情指数、病株率和白穗率分别平均为17.87、48.35%和3.44%;被调查的小麦品种均不同程度感病,发病较轻的品种占30%、发病较重的占20%、中度感病的占50%;不同地块之间发病程度存在较大差异,土壤肥沃、水分充足、管理精细的地块发病较轻,干旱、盐碱地、肥力不足及管理粗放的地块发病较重;目前,河南省小麦主产区CR主要病原菌为假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum),根据其形态分为6种类型,其中第Ⅰ和Ⅱ类病原菌分离频率高且分别在8个和6个地区均有分布,致病力分别为42.22和77.78。根据调查结果,建议河南省重视小麦CR防治工作,并加快开展CR致病、小麦抗病机理研究及抗病新品种的选育。 展开更多
关键词 小麦 茎基腐病 田间调查 假禾谷镰刀菌 致病性
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小麦mRNA剪接因子TaSR与TaHis的互作鉴定及其基因表达分析
2
作者 宋普文 邓佳乐 +5 位作者 杜玉新 陈家美 敬月婷 刘俊彤 李澳 胡海燕 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期166-172,共7页
为研究TaHis基因对小麦赤霉病的抗性机制,首先克隆了TaHis基因全长编码序列,构建了pGBKT7-TaHis诱饵载体,通过酵母双杂交技术对赤霉病诱导的小麦穗部酵母双杂交文库进行筛选,获得互作蛋白后利用酵母双杂交技术和双分子荧光互补技术验证... 为研究TaHis基因对小麦赤霉病的抗性机制,首先克隆了TaHis基因全长编码序列,构建了pGBKT7-TaHis诱饵载体,通过酵母双杂交技术对赤霉病诱导的小麦穗部酵母双杂交文库进行筛选,获得互作蛋白后利用酵母双杂交技术和双分子荧光互补技术验证蛋白质之间的互作,并利用RT-qPCR技术对抗感小麦材料中TaHis互作蛋白的赤霉病诱导表达模式进行分析。结果表明,成功构建了pGBKT7-TaHis诱饵载体,经过酵母双杂交文库筛选后,在四缺选择培养基(SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade)上获得了18个酵母单克隆。测序后Blast分析发现,共获得5个可能与TaHis互作的蛋白质,其中在6个酵母单克隆中均鉴定到富含丝氨酸/精氨酸的mRNA剪接因子SR45a类蛋白(TaSR)编码序列。以百农4299为材料,克隆了TaSR基因全长编码区,并构建了pGADT7-TaSR载体,酵母双杂交试验表明,pGADT7-TaSR和pGBKT7-TaHis共转化的酵母细胞在四缺培养基(SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/X-α-Gal/AbA)上可以生长且显蓝色,表明TaSR和TaHis在酵母细胞中直接互作;构建了YC-TaHis、YN-TaSR载体,双分子荧光互补试验表明,共转化YC-TaHis和YN-TaSR的烟草细胞中产生强烈荧光信号,进一步验证了TaSR与TaHis的互作。RT-qPCR分析显示,TaSR在抗性材料百农4299中受赤霉病诱导后上调表达,在感病材料百农607中受赤霉病诱导后下调表达,表明TaSR基因表达量与小麦赤霉病抗性呈正相关。综上,小麦TaSR与TaHis存在相互作用,且TaSR基因表达量与小麦赤霉病抗性呈正相关。 展开更多
关键词 小麦赤霉病 TaHis TaSR 酵母双杂交 双分子荧光互补 RT-QPCR
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拟南芥液泡H^(+)-ATP酶E1亚基基因AtTUF启动子的克隆及表达分析
3
作者 孙海丽 梁静 +4 位作者 王文佳 丁位华 王妮娜 柳凯恒 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期82-90,共9页
AtTUF基因编码液泡膜H^(+)-ATP酶的E1亚基,与跨液泡膜的物质运输密切相关。为了探明拟南芥AtTUF基因的组织表达特征及基因表达调控的分子机制,为AtTUF基因启动子的利用及AtTUF基因表达调控特征的深入研究提供理论依据,以哥伦比亚野生型... AtTUF基因编码液泡膜H^(+)-ATP酶的E1亚基,与跨液泡膜的物质运输密切相关。为了探明拟南芥AtTUF基因的组织表达特征及基因表达调控的分子机制,为AtTUF基因启动子的利用及AtTUF基因表达调控特征的深入研究提供理论依据,以哥伦比亚野生型拟南芥为材料,通过PCR扩增AtTUF的启动子(p AtTUF)序列,利用网站PlantCARE和PLACE预测其顺式作用元件,构建由其驱动半乳糖苷酶基因(Glucuronidase,GUS)的植物表达载体pBI121-p AtTUF,转化拟南芥获得转基因株系,通过GUS染色分析AtTUF启动子的组织表达模式及其对激素与逆境胁迫的响应特征,并对AtTUF在不同组织中的表达进行定量分析。结果表明,成功克隆到AtTUF基因开放阅读框上游2000 bp的启动子序列,其中含有多个响应光信号、脱落酸(ABA)、生长素、茉莉酸甲酯(MeJA)及干旱信号的顺式作用元件;转基因株系的GUS染色结果显示,AtTUF启动子驱动的GUS在拟南芥幼苗的叶与根中,成苗期的莲座叶、主茎、茎生叶、萼片、花瓣、花药、花粉粒、柱头、幼嫩角果及发育期种子中均有表达,而在幼苗期胚轴、成苗期的莲座叶侧枝、成熟期角果及种子中未检测到表达;且其表达受ABA、吲哚乙酸(IAA)、盐、暗处理及PEG的抑制,这与其含有多种光调控元件、激素调控元件及非生物胁迫响应元件相一致。实时荧光定量PCR结果显示,AtTUF在根、茎、叶、花、角果及种子中均有表达,尤以发育期角果中表达量最高,在花与干种子中表达量也较高,根中表达量最低。综上可知,AtTUF基因在植物各器官(尤其是生殖系统)的生长发育及响应ABA、IAA、盐、光及干旱信号的过程中均发挥着重要作用。 展开更多
关键词 拟南芥 AtTUF 启动子 顺式作用元件 组织表达
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小麦抗坏血酸过氧化物酶TaAPX基因克隆与表达分析 被引量：5
4
作者 王润豪 于永昂 +4 位作者 胡海燕 丁超杰 李红民 牛晴晴 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期48-56,共9页
为了研究非生物胁迫处理下小麦抗坏血酸过氧化物酶(APX)的作用,以小麦百农207为试验材料,根据小麦APX基因序列,采用RT-PCR技术对小麦APX基因进行克隆、生物信息学分析及组织表达模式分析;对小麦进行非生物胁迫处理,分析小麦APX基因在环... 为了研究非生物胁迫处理下小麦抗坏血酸过氧化物酶(APX)的作用,以小麦百农207为试验材料,根据小麦APX基因序列,采用RT-PCR技术对小麦APX基因进行克隆、生物信息学分析及组织表达模式分析;对小麦进行非生物胁迫处理,分析小麦APX基因在环境胁迫条件下的表达特征。结果表明,TaAPX基因包含876 bp的开放阅读框,编码1个291个氨基酸组成的蛋白质,分子质量为31.73 ku,等电点为7.74,分子式C1417H2246N394O423S5,TaAPX可能是两性蛋白,无信号肽,为非分泌蛋白。蛋白质序列比对和进化树分析表明,小麦与大麦的APX编码蛋白的氨基酸全长序列相似性最高达到97.25%,亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,TaAPX在小麦幼根、茎、茎节、幼叶、叶鞘、雌蕊和雄蕊中均有表达,其中在幼叶中表达量最高,其次是茎、茎节,在幼根、叶鞘中表达量较低,在雌、雄蕊中表达量最低。在非生物胁迫条件下该基因受干旱、低温胁迫表达增强,而在NaCl胁迫和渗透胁迫下表达降低。综上,获得了TaAPX基因的编码区序列,分析发现其响应干旱、低温和盐等逆境胁迫,提示该基因可能与小麦抗逆境机制密切相关。 展开更多
关键词 小麦 APX 基因克隆 表达分析 逆境胁迫
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小麦生长、成熟和产量负调控基因TaJIP2的克隆及功能分析 被引量：4
5
作者 王晓桠 卜瑞方 +6 位作者 胡海燕 龙强 孙连轩 齐璐 刘峥 李逍瑶 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期35-44,共10页
为探究茉莉酸(JA)对小麦光合作用效率、小麦生长、成熟和产量的调控作用。试验采用同源克隆的方法,从小麦百农207中扩增到了一个小麦茉莉酸诱导蛋白基因TaJIP2,对TaJIP2进行组织差异表达分析,并构建TaJIP2基因RNA干扰(RNAi)载体后对小... 为探究茉莉酸(JA)对小麦光合作用效率、小麦生长、成熟和产量的调控作用。试验采用同源克隆的方法,从小麦百农207中扩增到了一个小麦茉莉酸诱导蛋白基因TaJIP2,对TaJIP2进行组织差异表达分析,并构建TaJIP2基因RNA干扰(RNAi)载体后对小麦进行遗传转化及功能分析。结果表明,TaJIP2基因在各个部位均有表达,其中在颖壳中表达量最高;沉默TaJIP2基因显著提高JA生物合成关键酶丙二烯氧化物环化酶(AOC)和12-氧-植物二烯酸还原酶(OPR)活性和JA含量,其中根系中JA含量差异最大。沉默TaJIP2基因显著促进小麦根系和地上部分生长,其中根系生长状况差异更显著;根尖细胞超微结构观察结果显示,沉默TaJIP2基因小麦植株根尖细胞结构完整,细胞内各细胞器种类和数量丰富,细胞活性强,从而促进了根系生长。此外,沉默TaJIP2基因显著提高了小麦叶片光合作用效率,且抽穗时间提前,显著增加了小麦籽粒的粒长和粒宽及单株的穗数、穗粒数、千粒质量和单株产量。以上结果表明,RNAi诱导的TaJIP2基因沉默显著促进小麦植株生长、提前成熟和高产,表明TaJIP2是一个小麦生长、成熟和产量的关键负调控基因。 展开更多
关键词 小麦 小麦茉莉酸诱导蛋白基因2(TaJIP2) RNA干扰 促生长 早熟 高产
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玉米PLATZ基因GRMZM2G006585启动子的克隆及表达分析 被引量：1
6
作者 王亚丽 魏琦超 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期21-30,共10页
高转录活性籽粒特异性启动子可调控目的基因在植物籽粒中特异性、高水平表达。为发掘玉米籽粒特异性启动子,以公开发表的玉米表达谱芯片数据为切入点,筛选出籽粒优势表达基因GRMZM2G006585,克隆其编码区上游约2000 bp的DNA序列,命名为PZ... 高转录活性籽粒特异性启动子可调控目的基因在植物籽粒中特异性、高水平表达。为发掘玉米籽粒特异性启动子,以公开发表的玉米表达谱芯片数据为切入点,筛选出籽粒优势表达基因GRMZM2G006585,克隆其编码区上游约2000 bp的DNA序列,命名为PZm2G006585。利用在线网站New PLACE和PlantCARE对其进行启动子顺式作用元件分析,发现其含有E-box、P-box等多个籽粒特异性相关元件,初步认为所克隆编码区上游序列为玉米来源的籽粒特异性启动子。为验证其功能,构建该启动子驱动β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)的表达载体并进行植物遗传转化。转基因水稻的GUS组织化学染色结果表明,该启动子驱动外源基因表达模式为籽粒特异、胚优势表达;转基因拟南芥单拷贝株系T_(3)种子中GUS活性检测结果显示,PZm2G006585驱动的GUS活性为909.52 nmol/(min·mg)。籽粒特异性启动子PZm2G006585的发掘和功能验证为驱动目标基因在玉米、水稻等单子叶植物籽粒中特异性表达提供了候选启动子资源。 展开更多
关键词 玉米 籽粒特异性启动子 植物生物反应器 PZm2G006585 遗传转化
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棉花GaLMI1-like基因功能及其启动子表达分析
7
作者 杨小贝 陈二永 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期27-36,共10页
LMI1基因是叶片锯齿状结构发育调控的关键基因。为了研究棉花鸡脚叶发育的机理,通过PCR扩增技术从A基因组棉花亚洲棉石溪亚1号中克隆出GaLMI1-like基因及其启动子序列,大小分别为681,1439 bp。结构域分析发现,GaLMI1-like蛋白含有与陆... LMI1基因是叶片锯齿状结构发育调控的关键基因。为了研究棉花鸡脚叶发育的机理,通过PCR扩增技术从A基因组棉花亚洲棉石溪亚1号中克隆出GaLMI1-like基因及其启动子序列,大小分别为681,1439 bp。结构域分析发现,GaLMI1-like蛋白含有与陆地棉中同源基因一样的homeobox结构域,进一步构建了GaLMI1-like基因过表达载体p6MYC-GaLMI1-like,转化拟南芥后验证了GaLMI1-like基因具有调控叶片缺刻表型发育的功能。对启动子序列进行顺式作用元件分析,发现其除了具有CACA-box和TATA-box等基本作用元件外,还具有光响应及根、茎和叶肉特异性表达相关元件。构建了GaLMI1-like启动子的GUS融合表达载体并转化拟南芥,GUS染色结果显示,该启动子能够驱动GUS基因在根中柱、茎和叶片中表达,其中在叶片中染色较深。上述结果表明,GaLMI1-like基因具有调控缺刻叶形成的功能,且此调控棉花叶形发育的功能是通过GaLMI1-like启动子调控其在叶片中强表达实现的。 展开更多
关键词 棉花 GaLMI1-like基因 叶形 启动子 顺式作用元件 转基因拟南芥 GUS染色分析
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小麦对镉胁迫的生理响应及体内镉的积累分布 被引量：5
8
作者 于永昂 王润豪 +1 位作者 胡海燕 李成伟 《贵州农业科学》 CAS 2019年第9期14-19,共6页
为小麦的耐镉机制研究提供理论依据,以小麦百农207为材料,采用水培法,研究镉胁迫对小麦种子萌发和幼苗生理特性的影响,以及镉在小麦幼苗体内的积累分布。结果表明:镉胁迫显著降低小麦种子发芽率和发芽势。随着镉浓度的增加,小麦幼苗的... 为小麦的耐镉机制研究提供理论依据,以小麦百农207为材料,采用水培法,研究镉胁迫对小麦种子萌发和幼苗生理特性的影响,以及镉在小麦幼苗体内的积累分布。结果表明:镉胁迫显著降低小麦种子发芽率和发芽势。随着镉浓度的增加,小麦幼苗的叶绿素含量逐渐降低,其光合作用受到抑制;SOD、POD和CAT活性均随着镉浓度的增加呈先升后降趋势,MDA含量则呈逐渐递增趋势;地上部和根系的镉含量显著递增,且在同一镉浓度下,根系镉含量显著高于地上部;地上部亚细胞中的镉含量远低于根系。小麦地上部和根系大部分的镉分布在细胞壁和细胞器中,而在可溶组分中的分布较少。根系和地上部的镉在亚细胞中的分布特征均为细胞器>细胞壁>可溶组分,在0.5mmol/L镉浓度下小麦已受到严重毒害。 展开更多
关键词 小麦 镉 生理响应 亚细胞分布
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小麦miR395a前体克隆、遗传转化及组织表达模式分析
9
作者 丁超杰 关园园 李成伟 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期52-56,共5页
miRNA是一类在调控植物发育和生物及非生物逆境胁迫响应过程中发挥重要功能的非编码小RNA,为了探究miR395a在小麦抗病中的功能和作用机制,比较了不同物种中的miR395a成熟序列,分析发现miR395a在不同物种中具有较高的保守性,其中小麦与... miRNA是一类在调控植物发育和生物及非生物逆境胁迫响应过程中发挥重要功能的非编码小RNA,为了探究miR395a在小麦抗病中的功能和作用机制,比较了不同物种中的miR395a成熟序列,分析发现miR395a在不同物种中具有较高的保守性,其中小麦与拟南芥、番茄以及大豆中的miR395a成熟序列具有高度一致性。并从小麦叶片中克隆了miR395a的前体序列,并将其连接到植物表达载体pCambia1301上,构建了miR395a前体的过量表达载体,之后通过农杆菌介导的遗传转化法,转化至小麦栽培品种(百农207)中,获得56株转基因植株,并通过PCR鉴定出11株阳性转基因植株。用RT-qPCR技术对不同组织中miR395a的表达量进行分析,结果显示,miR395a为组成型表达,但在不同组织中的表达量有差异,其中在三叶期和抽穗期叶片中的表达量较高,叶鞘中次之,旗叶中表达量最低。综上,获得了过量表达miR395a前体的小麦转基因植株,为进一步研究miR395a在小麦抗病中的功能及作用机制提供了材料来源。 展开更多
关键词 小麦 miR395a前体 过量表达载体构建 遗传转化 组织表达模式分析
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